Sa pagkakaroon ng napakaraming karanasan sa larangan ng industriyal na automation, palagi kaming naghahanap ng pinakamahusay na mga pagpipilian upang malutas ang aming mga problema. Depende sa mga teknikal na detalye ng customer, kailangan naming pumili ng isa o ibang hardware at software base. At kung walang mahigpit na mga kinakailangan para sa pag-install ng kagamitan ng Siemens kasabay ng TIA-portal, kung gayon, bilang panuntunan, ang pagpipilian ay nahulog sa MastersSCADA 3.XX. Gayunpaman, walang nagtatagal magpakailanman sa ilalim ng araw...
Tungkol sa aking karanasan sa paglipat sa MastersSCADA 4D, mga kinakailangan, mga tampok ng trabaho nito sa mga naka-embed na computer ng arkitektura ng ARM sa ilalim ng hiwa ng artikulong ito.
ΠΡΠ΅Π΄ΠΏΠΎΡΡΠ»ΠΊΠΈ
Sinimulan naming subukan ang isang medyo bagong pag-unlad mula sa Insat - MasterSCADA 4D - hindi pa katagal. Mayroong ilang mga kinakailangan para dito. Una, nagsagawa kami ng ilang independiyenteng survey sa mga eksperto sa larangan ng industriyal na automation para malaman kung aling mga SCADA system ang pinakasikat (Larawan 1). Ayon sa mga resulta ng survey, ang sistema ng MastersSCADA ay nangunguna sa mga domestic system.
Figure 1 β Mga resulta ng isang survey ng pinakasikat na SCADA system (picture clickable)
Maaaring isaalang-alang ang pangalawang kinakailangan...
Ngayon, lumipat tayo nang direkta sa MastersSCADA 4D mismo. Binubuo ito ng dalawang produkto ng software, katulad: isang development environment at isang runtime environment. Pag-uusapan natin kung paano gumagana ang bawat isa sa mga bahaging ito sa ibaba.
Pagpapaunlad ng kapaligiran
Ang proyekto ng system ay nilikha sa kapaligiran ng pag-unlad ng MastersSCADA 4D; upang gawin ito, kailangan mong makakuha ng isang libreng bersyon sa website ng Insat at i-install ito kasunod ng mga senyas.
Figure 2 β Development environment interface (naki-click ang larawan)
Ang unang bagay na nakakakuha ng iyong mata ay ang kaaya-ayang interface ng kapaligiran ng pag-unlad at ang maginhawang hierarchical na istraktura ng proyekto. Ngayon sa isang proyekto maaari kang lumikha ng isang programa hindi lamang para sa isang awtomatikong lugar ng trabaho, kundi pati na rin para sa buong pasilidad, simula sa controller at nagtatapos sa workstation ng server o operator.
Ang kapaligiran ng pag-unlad ay tumatakbo lamang sa Windows OS, na medyo pamilyar at matitiis, ngunit ang runtime environment (RunTime) ay kawili-wiling nagulat sa amin sa kakayahang magsama sa iba't ibang mga operating system at mga arkitektura ng processor, ngunit higit pa sa susunod.
Natuwa din ako sa malaking library ng mga elemento ng visualization. Ang mga espesyalista mula sa iba't ibang larangan ay makakahanap ng mga elemento ng visualization para sa kanilang sarili nang hindi gumagamit ng pagguhit o paghahanap ng mga icon sa Internet.
Figure 3 β Mga elemento ng visualization (naki-click ang larawan)
Mga protocol ng komunikasyon
Sinusuportahan ng system ang iba't ibang mga driver (mga exchange protocol), na isinama sa MastersSCADA 4D bilang default:
- Modbus TCP/RTU, RTU sa TCP
- DCON
- OPC UA/DA/HDA
- IEC61850
- SNMP
- PostgreSQL
- MQTT
- IEC104
- MSSQL
- MySQL
- Mercury (hiwalay na aklatan), atbp.
Runtime na kapaligiran
Ang runtime na kapaligiran ay maaaring ilunsad sa iba't ibang mga operating system at personal na mga arkitektura ng computer; maaari mo ring patakbuhin ang RunTime sa isang lokal na makina; ito ay naka-install kasama ang development environment at tumatakbo nang isang oras (o 32 tag) nang walang mga paghihigpit.
AntexGate device
Ang MasterSCADA Runtime ay paunang naka-install bilang isang hiwalay na opsyon sa AntexGate na naka-embed na PC na may ARM processor architecture at ang Debian operating system; magsasagawa kami ng mga pagsubok sa device na ito.
Figure 4 β AntexGate device
Mga pagtutukoy ng produkto:
- CPU: 4-core x64 ARM v8 Cortex-A53
- 1.2Mhz RAM: LPDDR2 1024MB
- Non-volatile memory: 8/16/32GB eMMC
Maaari kang magbasa nang higit pa tungkol sa device .
Patakbuhin natin ang programa sa executive device. Halimbawa, gumawa kami ng polling at kontrol ng device gamit ang Modbus RTU protocol; ang proseso ng pag-set up ng botohan ay madaling maunawaan at medyo katulad ng pagse-set up ng isang pamilyar na OPC server. Totoo, ngayon ang RunTime ay may built-in na mga driver ng protocol para sa pagpapalitan ng data.
Bilang halimbawa, gumawa tayo ng simpleng proyekto para makontrol ang tatlong pump at dalawang valve para sa abstract na proseso ng pagmamanupaktura. Sa kapaligiran ng pag-unlad ay ganito ang hitsura, tulad ng sa Figure 5.
Figure 5 - Project sa development environment (picture clickable)
Bilang resulta, nakakuha kami ng isang simpleng mnemonic diagram (Figure 6) na gumagana sa anumang browser na sumusuporta sa HTML5.
Figure 6 β Mnemonic diagram (naki-click ang GIF animation)
Mga Opsyon sa Pagpapakita ng Impormasyon ng HMI
Posibleng kumonekta sa kapaligiran ng pagpapatupad sa pamamagitan ng WEB; hindi kami nililimitahan ng opsyong ito sa pagpili ng kliyente para sa pagtingin ng data sa mnemonic diagram.
Sa aming kaso, ang aparato ay nagbibigay ng output ng impormasyon sa pamamagitan ng HDMI, Ethernet, 3G.
Kapag kumokonekta sa pamamagitan ng HDMI, ina-access namin ang LocalHost 127.0 0.1:8043 sa pamamagitan ng built-in na browser sa AntexGate, o kumonekta sa isang nakapirming IP:8043 address sa Internet o sa lokal na network ng enterprise gamit ang isa pang "Thin Client".
Figure 7 β WEB monitoring structure (picture clickable)
Ang kawili-wiling balita ay ang pinakahihintay na MQTT protocol, na karaniwang hindi sapat para sa pagsubaybay sa mga malalayong bagay sa mga sistema ng SCADA.
Ngayon, lahat ay may pagkakataon na makakuha ng murang VDS server sa Internet na may nakapirming IP address (halimbawa, isang server ng website ng kumpanya) at mag-deploy ng MQTT Broker (halimbawa, Mosquito) dito.
Ang pagkakaroon ng nakatanggap ng isang server na may isang MQTT broker, madali naming mapupuksa ang mga mamahaling serbisyo ng operator - nakapirming IP at magbayad ng 900 rubles bawat taon sa halip na 4000 rubles para sa mga komunikasyon sa 3G.
Figure 8 β MQTT monitoring structure (picture clickable)
Ang ganitong pagtatayo ng network ay hindi lamang makatipid sa trapiko, ngunit magse-secure din ng data, dahil ang paghahatid ng data sa pamamagitan ng Modbus TCP protocol sa Internet ay hindi ginagarantiyahan ang seguridad at kalidad ng komunikasyon.
Kaya, maaari kang magbenta ng mga replicable na proyekto kung saan pinipili mismo ng kliyente ang Internet provider. At walang sumasakit ang ulo sa pagse-set up at paglalaan ng mga IP address: ang kliyente mismo ang naglalagay ng anumang SIM card o kumokonekta sa isang router na may DHCP server.
Pagganap
Para sa proyekto, ang pangunahing bagay ay bilis, ang tinatawag na "Mga Gawain" ay makakatulong sa amin dito. Bilang default, ang bawat node ay may isa lamang kapag ito ay nilikha - ang Pangunahing gawain. Ang developer ng proyekto ay maaaring lumikha ng marami sa kanila kung kinakailangan para sa pagpapatakbo ng isang partikular na proyekto. Ang mga tampok ng pagkalkula, halimbawa, ang cycle ng pagkalkula, ay depende sa mga setting ng isang partikular na gawain. Ang bawat isa sa kanila ay gagana nang hiwalay sa iba sa device. Ang paglikha ng ilang mga gawain ay ipinapayong kung ito ay kinakailangan upang magbigay ng iba't ibang mga cycle ng pagkalkula para sa iba't ibang mga programa ng proyekto.
Lalo na kawili-wili ang feature na ito para sa mga device na mayroong processor na may maraming core. Ang bawat "Task" ay inilunsad bilang isang hiwalay na proseso sa system at ang load ay ipinamamahagi nang pantay-pantay sa buong processor. Ang AntexGate device ay may ARM processor na may 4 na core na 1.2 GHz at 1 GB ng RAM, na nagbibigay-daan sa iyong lumikha ng hindi bababa sa 4 na malalaking gawain at ipamahagi ang load sa mga core. Kung ikukumpara sa isang PLC, ang AntexGate ay maaaring magbigay ng hindi bababa sa 4 na beses na mas maraming kapangyarihan sa pag-compute para sa parehong presyo.
Figure 9 β Nilo-load ang AntexGate computing capabilities sa runtime mode (picture clickable)
Tulad ng nakikita natin mula sa Figure 9, ang pag-load ng CPU ay hindi hihigit sa 2,5%, at 61MB lamang ng memorya ang inilalaan. Kaya, ang isang maliit na runtime na proyekto ay gumagamit ng napakakaunting mga built-in na mapagkukunan.
Ang aparato ay maaaring gamitin hindi lamang bilang isang controller, kundi pati na rin bilang isang ganap na server na may botohan ng higit sa 2000 I/O puntos at ang kakayahang suportahan ang higit sa 100 WEB client.
Halimbawa, ikonekta natin ang 9 na kliyente ng WEB sa device at tingnan ang progreso ng pagkonsumo ng mapagkukunan (Figure 10).
Figure 10 β Nilo-load ang mga kakayahan sa pag-compute ng AntexGate kapag kumokonekta ng 9 na kliyente ng WEB (naki-click ang larawan)
Tulad ng makikita mo mula sa figure sa itaas, ang paggamit ng CPU ay tumaas mula sa isang average na 2,5% hanggang 6%, at 3MB na lamang ng higit pang memorya ang inilaan.
Salamat sa malaking supply ng mga mapagkukunan ng computing ng device, hindi kailangang magtipid ng developer sa kalidad ng program na nilikha sa MastersSCADA 4D.
Cross-platform
Gusto ko ring tandaan ang cross-platform na katangian ng SCADA system na isinasaalang-alang, na nagbibigay sa mga integrator ng malaking pagpipilian ng mga platform para sa pagpapatupad ng kanilang mga proyekto. Salamat sa diskarteng ito, ang paglipat sa pagitan ng mga operating system o mga arkitektura ng PC ay napaka-simple.
Konklusyon
Ang MasterSCADA 4D ay medyo bagong produkto mula sa Insat. Ngayon ay walang kasing dami ng impormasyon sa pagtatrabaho sa produktong ito ng software na gusto namin. Gayunpaman, maaari kang mag-download ng isang libreng kapaligiran sa pag-unlad mula sa opisyal na website ng kumpanya; mayroon itong napaka-detalyadong tulong sa pagtatrabaho sa programa.
Figure 11 β Help window (naki-click ang larawan)
Sa konklusyon, nais kong sabihin na ang artikulong ito ay naglalaman ng panimulang data tungkol sa produkto ng software ng MastersSCADA 4D at hindi gaanong sinasabi. Gayunpaman, sa iyong suporta, maglalabas kami ng mas detalyadong mga halimbawa at mga aralin sa pagtatrabaho sa produktong ito ng software.
Gusto kong makita sa mga komento kung anong mga tanong ang pinaka-interesante sa iyo. At kung maaari, gagawin naming aralin ang mga madalas itanong sa paggawa ng mga proyekto sa MastersSCADA 4D.
Pinagmulan: www.habr.com